WO2023054275A1 - インホイールモータ固定構造及びインホイールモータ - Google Patents

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WO2023054275A1
WO2023054275A1 PCT/JP2022/035766 JP2022035766W WO2023054275A1 WO 2023054275 A1 WO2023054275 A1 WO 2023054275A1 JP 2022035766 W JP2022035766 W JP 2022035766W WO 2023054275 A1 WO2023054275 A1 WO 2023054275A1
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WO
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shaft
wheel
vehicle
stator
wheel motor
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PCT/JP2022/035766
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English (en)
French (fr)
Inventor
充宏 阿曽
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an in-wheel motor fixing structure and an in-wheel motor.
  • in-wheel motors which are outer rotor type motors.
  • the stator of a direct drive motor is integrally connected to an upright that is connected to several suspension arms with several bolts.
  • a structure is disclosed in which a bearing is installed between the outer periphery.
  • stator of an outer rotor type in-wheel motor is fastened to a vehicle part with bolts or studs
  • the bolts or studs must be made larger or fastened. Since it is necessary to widen the pitch, there is a problem that the size of the stator is increased. As the size of the stator increases, the width and thickness of the bearing between the stator and rotor increase, which increases the frictional force. This also leads to an increase in the energy required to rotate the rotor.
  • the present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide an in-wheel motor fixing structure that can reduce the size of the stator in the in-wheel motor.
  • a rotor is fixed to a wheel of a vehicle and rotates together with the wheel; and a rotor is provided inside the rotor and generates magnetic force while being fixed to the vehicle.
  • an in-wheel motor having a stator that rotates the rotor; and a shaft that is fixed to the stator on the rotation axis of the rotor in the stator; and the vehicle that has a hole into which the shaft is inserted.
  • an in-wheel motor fixing structure is provided in which a plurality of recesses into which the plurality of protrusions are respectively inserted are formed.
  • the shape of at least one of the plurality of protrusions is different from the shape of the other protrusions, and the shape of the recess into which the at least one protrusion of the plurality of recesses is inserted. may differ from the shape of the other recesses.
  • the spacer is provided on the end surface of the shaft on the side inserted into the support component in the longitudinal direction, and is larger than the inner diameter of the at least one or more spacers. It may further have a lid portion having an outer diameter.
  • a first spacer provided between the support component and the lid portion in the longitudinal direction on the outside of the shaft in a state where the shaft is inserted into the hole,
  • the first spacer may be arranged with a sealing member interposed between the support component and the lid.
  • the shaft has a first region provided with the convex portion, and a second region connected to the first region and having an outer diameter larger than the outer diameter of the first region. and the inner diameter of the at least one spacer may be smaller than the outer diameter of the second region. Also, the length of the first region in the longitudinal direction may be greater than the length of the support component in the longitudinal direction.
  • a rotor is fixed to a wheel of a vehicle and rotates together with the wheel; and a rotor is provided inside the rotor and generates magnetic force while being fixed to the vehicle.
  • a stator that rotates the rotor; and a shaft that is fixed to the stator on the rotation axis of the rotor in the stator;
  • an in-wheel motor provided with a plurality of projections formed in the circumferential direction of the.
  • the present invention in the in-wheel motor fixing structure, it is possible to reduce the size of the stator in the in-wheel motor.
  • FIG. 4 is a perspective cross-sectional view showing a state in which members constituting a fixing structure for fixing the in-wheel motor to the vehicle are separated;
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which an in-wheel motor 2 is provided in a vehicle S.
  • FIG. FIG. 1(a) is a diagram showing a configuration of a vehicle S.
  • FIG. FIG. 1(b) is a diagram showing a state in which the left front wheel 13L and the left rear wheel 14L of the vehicle S shown in FIG. 1(a) are viewed from the inside of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • FIG. 1(c) is a diagram showing a state in which the right front wheel 13R and the right rear wheel 14R of the vehicle S shown in FIG. 1(a) are viewed from the inside of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • FIG.1(b) and FIG.1(c) are drawn symmetrically with respect to the ground T in the height direction of the vehicle S. As shown in FIG.
  • a vehicle S has a plurality of wheels 1, a plurality of in-wheel motors 2, a plurality of supporting parts 3, and a plurality of cables 4.
  • Wheel 1 has tire 11 and wheel 12 .
  • the wheel 12 is an annular component provided inside the tire 11 .
  • the vehicle S has multiple front wheels 13 and multiple rear wheels 14 as the multiple wheels 1 .
  • the plurality of front wheels 13 are wheels that change the orientation of the vehicle S in the left-right direction by steering the vehicle S. As shown in FIG.
  • the plurality of front wheels 13 are wheels provided on the front side of the vehicle S in the front-rear direction.
  • the plurality of rear wheels 14 are wheels that do not change the orientation of the vehicle S in the left-right direction when the vehicle S is steered.
  • the plurality of rear wheels 14 are wheels provided on the rear side of the vehicle S in the front-rear direction.
  • the vehicle S has, as the plurality of front wheels 13, a left front wheel 13L and a right front wheel 13R.
  • the left front wheel 13L is a front wheel provided on the left side of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • the right front wheel 13R is a front wheel provided on the right side of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • the vehicle S has a left rear wheel 14L and a right rear wheel 14R as the plurality of rear wheels 14.
  • the left rear wheel 14L is a rear wheel provided on the left side of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • the right rear wheel 14R is a rear wheel provided on the right side of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • the in-wheel motor 2 is used as a driving motor for a hybrid vehicle or an EV (Electric Vehicle) vehicle.
  • the in-wheel motor 2 is an outer rotor type motor.
  • In-wheel motor 2 is housed in wheel 1 .
  • the in-wheel motor 2 is housed in the wheel 12 .
  • the in-wheel motor 2 has a rotor 21 and a stator 22.
  • Rotor 21 is fixed to wheel 1 .
  • the rotor 21 is fixed to the wheel 12 .
  • Rotor 21 rotates together with wheel 1 .
  • the stator 22 is provided inside the rotor 21 .
  • the stator 22 rotates the rotor 21 by generating magnetic force while being fixed to the vehicle S.
  • the stator 22 is made of aluminum, for example.
  • Stator 22 has coils 221 and connectors 222 .
  • the support component 3 supports the in-wheel motor 2.
  • the support component 3 includes, for example, a knuckle 3a which will be described later.
  • the cable 4 connects between the battery (not shown) and the stator 22 when the in-wheel motor 2 is a DC motor. Moreover, the cable 4 connects between an inverter (not shown) and the stator 22 when the in-wheel motor 2 is an AC motor. Cable 4 supplies power to coils 221 of stator 22 from a battery or inverter. Cable 4 is connected to connector 222 of stator 22 .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the in-wheel motor 2 and a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S. As shown in FIG.
  • the in-wheel motor 2 has a first bearing 23, a second bearing 24, and a shaft 25.
  • the first bearing 23 is provided between the rotor 21 and the stator 22 on the outer side of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the second bearing 24 is provided between the rotor 21 and the stator 22 on the inner side of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the first bearing 23 and the second bearing 24 prevent the rotor 21 from wobbling when it rotates outside the stator 22 .
  • the shaft 25 is fixed to the stator 22 on the rotation axis of the rotor 21 in the stator 22 .
  • the shaft 25 is made of chromium molybdenum steel, for example. Since the stator 22 is made of aluminum and the shaft 25 is made of chromium molybdenum steel, the in-wheel motor 2 can achieve both strength and weight reduction.
  • the rotor 21 has magnets 211 and fastening portions 212 .
  • the magnet 211 is provided facing the coil 221 of the stator 22 .
  • the fastening portion 212 is provided on the outer surface of the rotor 21 in the vehicle width direction of the vehicle S. As shown in FIG.
  • the fastening portion 212 is a portion for fixing the rotor 21 to the wheel 12 of the wheel 1 .
  • the fastening portion 212 is, for example, a stud.
  • the stator 22 has coils 221 and connectors 222 .
  • Coil 221 is provided facing magnet 211 .
  • Connector 222 is provided on the inner surface of stator 22 in the vehicle width direction of vehicle S. As shown in FIG. A cable 4 is connected to the connector 222 .
  • the position in the circumferential direction of the stator 22 of the connector 222 provided on the stator 22 of the in-wheel motor 2 housed in the front wheel 13 and the in-wheel motor housed in the rear wheel 14 The connectors 222 provided on the two stators 22 are accommodated in the plurality of wheels 1 in a state different from the position in the circumferential direction of the stator 22 .
  • the connector 222 is positioned behind the vehicle S in the front-rear direction on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction.
  • the connector 222 is positioned in front of the vehicle S in the front-rear direction on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction.
  • the connector 222 is positioned below the vehicle S in the height direction on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction.
  • the connector 222 is positioned below the vehicle S in the height direction on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction. Only one of the pair of the front left wheel 13L and the rear left wheel 14L and the pair of the front right wheel 13R and the rear right wheel 14R may have such a configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first example of a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S.
  • the wheel 1 shown in FIG. 3 corresponds to the left rear wheel 14L shown in FIG. 4A and 4B are diagrams showing a second example of a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S.
  • FIG. The wheel 1 shown in FIG. 4 corresponds to the left front wheel 13L shown in FIG. 5A and 5B are diagrams showing a third example of a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S.
  • FIG. 5 corresponds to the right front wheel 13R shown in FIG.
  • the connector 222 is positioned below the inner surface of the stator 22 of the vehicle S in the vehicle width direction.
  • the cable 4 connected to the connector 222 is located inside a recess provided on the underside of the support part 3 .
  • the connector 222 is positioned below the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S, similarly to the left rear wheel 14L.
  • the cable 4 connected to the connector 222 is located inside a recess provided on the underside of the support part 3 .
  • the connector 222 is positioned behind the stator 22 on the inner surface of the vehicle S in the vehicle width direction. Further, as shown in FIGS. 1 and 5, in the right front wheel 13R, the connector 222 is positioned in front of the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S. As shown in FIGS. Therefore, in the left front wheel 13L, the cable 4 connected to the connector 222 is positioned behind the support component 3, as shown in FIG. Further, in the right front wheel 13R, the cable 4 connected to the connector 222 is positioned in front of the support component 3 as shown in FIG. As a result, since the cable 4 connected to the connector 222 is not positioned below the support component 3, even if the left front wheel 13L and the right front wheel 13R move left and right due to steering, The cable 4 is less likely to interfere with the support component 3.
  • FIGS. 3 to 5 a plurality of cables 4 (three cables in FIGS. 3 to 5) are connected to the connector 222.
  • FIG. 1 As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the in-wheel motors 2 housed in the front wheels 13 are provided with connectors 222 so that the cables 4 are arranged in the height direction of the vehicle S. ing.
  • the in-wheel motors 2 housed in the rear wheels 14 are provided with connectors so that the cables 4 are arranged in the longitudinal direction of the vehicle S (that is, in the horizontal direction). 222 is provided.
  • the front left wheel 13L and the front right wheel 13R are operated by steering. Even if the front wheel 13R moves left and right, a specific one cable 4 out of the three cables 4 is not pulled by steering. As a result, the deformation is easily distributed over the entire three cables 4, and the durability of the cables 4 is improved.
  • the rear wheel 14 since a plurality of cables 4 are arranged in the longitudinal direction of the vehicle S below the support member 3, it is necessary to secure a space above the support member 3 for mounting various members. can be done.
  • the support component 3 has a knuckle 3a, a suspension upper arm 3b, a suspension lower arm 3c, and a shock absorber 3d.
  • the knuckle 3 a is a part that supports the wheel 1 .
  • the knuckle 3a extends in the height direction of the vehicle S.
  • the suspension upper arm 3b is an upper arm that constitutes the suspension. One end of the suspension upper arm 3b is connected to the upper end of the knuckle 3a. Suspension upper arm 3b extends between the upper end of knuckle 3a and the vehicle body (not shown).
  • the suspension lower arm 3c is a lower arm that constitutes the suspension.
  • the suspension lower arm 3c is provided below the suspension upper arm 3b.
  • One end of the suspension lower arm 3c is connected to the lower end of the knuckle 3a.
  • Suspension lower arm 3c extends between the lower end of knuckle 3a and the vehicle body (not shown).
  • the shock absorber 3d is a component that absorbs vibrations of the vehicle S.
  • the shock absorber 3d extends in the vehicle S height direction.
  • the shock absorber 3d is provided between the suspension upper arm 3b and the suspension lower arm 3c.
  • a lower end of the shock absorber 3d is connected to the suspension lower arm 3c.
  • the shock absorber 3d extends between the suspension lower arm 3c and the vehicle body (not shown).
  • the cable 4 extends rearward of the vehicle S without passing between the suspension upper arm 3b and the shock absorber 3d. With the left front wheel 13L facing forward, the cable 4 is bent rearward in a space behind the suspension upper arm 3b and the shock absorber 3d. Therefore, excessive stress is not applied to the cable 4 even if the left front wheel 13L changes to either left or right direction.
  • the cable 4 extends rearward of the vehicle S through between the suspension upper arm 3b and the shock absorber 3d. With the right front wheel 13R facing forward, the cable 4 is bent in the space between the suspension upper arm 3b and the shock absorber 3d. Therefore, excessive stress is not applied to the cable 4 even if the right front wheel 13R changes to either left or right.
  • the stator 22 has, as an example, passages for flowing a heat transfer medium (for example, cooling water).
  • the stator 22 has an inflow portion 223 that is the entrance of the passage and an outflow portion 224 that is the exit of the passage.
  • the shortest distance between the inflow portion 223 and the outflow portion 224 is separated by a wall surface.
  • the heat transfer medium that has flowed in from the inflow portion 223 flows as a passage between the inflow portion 223 and the outflow portion 224 in the circumferential direction of the stator 22 (almost all of the outer circumference of the stator 22). After exchange, it flows out from the outflow part 224 .
  • the inflow portion 223 is provided on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S. As shown in FIG.
  • the outflow portion 224 is provided in the vicinity of the inflow portion 223 in the circumferential direction of the stator 22 on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction.
  • the plurality of in-wheel motors 2 are provided such that the positions of the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are located above the center of the stator 22 in the height direction of the vehicle S.
  • the plurality of in-wheel motors 2 are accommodated in the plurality of wheels 1 so that the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are arranged in this way, so that the motor is heated by exchanging heat with the coil 221 . Since the pressure loss can be compensated for by utilizing the fact that the lightened heat transfer medium moves upward, the pressure of the pump for flowing the heat transfer medium can be reduced.
  • the plurality of in-wheel motors 2 are accommodated in the plurality of wheels 1 so that the position of the outflow portion 224 is positioned above the position of the inflow portion 223 in the height direction of the vehicle S.
  • the plurality of in-wheel motors 2 are accommodated in the plurality of wheels 1 so that the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are arranged in this way, so that the heat transfer medium moves upward. Since the pressure loss can be further compensated by utilizing this, the pressure of the pump for flowing the heat transfer medium can be further reduced.
  • the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are positioned forward and upward on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are positioned rearward and upward on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are positioned rearward and upward on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the inflow portion 223 and the outflow portion 224 are positioned forward and upward on the inner surface of the stator 22 in the vehicle width direction of the vehicle S.
  • the plurality of in-wheel motors 2 housed in the plurality of front wheels 13 have the connector 222 and the inflow portion 223 when the in-wheel motors 2 are viewed from the inside of the plurality of front wheels 13 (see FIG. 1). , and the outflow portion 224 are provided so that the plurality of front wheels 13 have the same positional relationship.
  • the in-wheel motors 2 having the same shape can be used for the plurality of front wheels 13 in this manner. According to such a configuration, it is possible to solve the conventional problem that, for example, it was necessary to provide motors of different shapes (for example, motors having symmetrical shapes) for the right front wheel and left front wheel, and to share parts. can be done.
  • the plurality of in-wheel motors 2 housed in the plurality of rear wheels 14 have a connector 222, an inflow portion 223, and an outflow portion 224 when the in-wheel motors 2 are viewed from inside the plurality of rear wheels 14. are provided so that the plurality of rear wheels 14 have the same positional relationship.
  • the in-wheel motors 2 having the same shape can be used for the plurality of rear wheels 14 in this way.
  • the vehicle S has a first pipe 91 and a second pipe 92 .
  • the first pipe 91 is a pipe connected to the inflow portion 223 .
  • the second tube 92 is a tube connected to the outflow portion 224 .
  • the first pipe 91 and the second pipe 92 are arranged to pass through the space between the knuckle 3a and the shock absorber 3d, and the first pipe 91 and the second pipe 92 pass through the space.
  • a plurality of cables 4 extend along a direction parallel to the extending direction of the first tube 91 and the second tube 92 that have passed through the space in the region that has passed through and extended from the space. According to such a configuration, the first tube 91, the second tube 92, and the cable 4 can be arranged with good storage efficiency.
  • a plurality of cables 4 are arranged to pass through the space between the knuckle 3a and the shock absorber 3d, and the plurality of cables 4 pass through the space and extend out from the space.
  • the first tube 91 and the second tube 92 extend along the direction parallel to the extending direction of the plurality of cables 4 passing through the space.
  • the first tube 91, the second tube 92, and the cable 4 can be arranged with good storage efficiency.
  • the first tube 91, the second tube 92, and the plurality of cables 4 may extend, for example, in a vertical plane.
  • the first tube 91, the second tube 92, and the plurality of cables 4 may at least partially have such parallel sections.
  • the inflow part 223 and the outflow part 224 are a plurality of openings provided at both ends of the passage. As shown in FIG. 1, in all wheels 1, the positional relationship between the connector 222 and the plurality of openings is the same. Therefore, in the vehicle S, the in-wheel motors 2 having the same shape can be accommodated in all the wheels 1, so the production efficiency of the vehicle S is improved.
  • FIG. 6 is a perspective cross-sectional view of a state in which members constituting a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S are separated.
  • the shaft 25 is spline-fitted with the support component 3 .
  • a plurality of protrusions 251 are provided in at least a partial region of the shaft 25 in the longitudinal direction.
  • a plurality of protrusions 251 are formed in the circumferential direction of the shaft 25 .
  • the convex portion 251 extends in the longitudinal direction of the shaft 25 .
  • the shaft 25 has a first region 252, a second region 253, and a plurality of holes 254, as shown in FIGS.
  • the first area 252 is an area having a plurality of protrusions 251 .
  • the second region 253 is connected with the first region 252 .
  • the second region 253 is connected to the end of the first region 252 on the stator 22 side in the longitudinal direction of the shaft 25 .
  • the second region 253 is a region having an outer diameter larger than that of the first region 252 .
  • the hole 254 is provided on the end face of the shaft 25 inserted into the support component 3 in the longitudinal direction while the shaft 25 is inserted into the hole 31 described later.
  • a coupling member 8, which will be described later, is inserted into the hole 254. As shown in FIG.
  • the support component 3 has a hole 31.
  • a shaft 25 is inserted into the hole 31 .
  • a plurality of recesses 311 are formed on the inner peripheral surface of the hole 31 .
  • a plurality of protrusions 251 are inserted into the plurality of recesses 311 respectively.
  • Recess 311 extends in the longitudinal direction of shaft 25 .
  • the shaft 25, which is a spline shaft is fitted into the hole 31 of the support component 3 in this way, compared to a structure in which the stator 22 is provided with a plurality of studs for coupling with the support component 3, the stator The diameter of the stator 22 can be reduced while maintaining the strength of the connection between 22 and the support component 3 .
  • the length of the first region 252 in the longitudinal direction of the shaft 25 is greater than the length of the support component 3 in the longitudinal direction of the shaft 25.
  • the length of the first region 252 in the longitudinal direction of the shaft 25 is greater than the length of the support member 3 in the longitudinal direction of the shaft 25 , so that the plurality of protrusions 251 of the shaft 25 are aligned with the plurality of recesses of the hole 31 of the support member 3 .
  • the position of the support part 3 in the state of being inserted into 311 can be changed depending on the vehicle type. Therefore, the in-wheel motors 2 having the same shape can be used in a plurality of types of vehicles S having different tread widths and different types of suspensions, thereby realizing production efficiency and cost reduction.
  • the shape of at least one protrusion 251 among the plurality of protrusions 251 is different from the shape of the other protrusions 251, and at least one protrusion 251 among the plurality of recesses 311 is inserted into the recess 311. is different from the shape of the other concave portions 311 .
  • a predetermined convex portion 251 may be formed relatively large, and a predetermined concave portion 311 formed relatively large may be provided corresponding to the convex portion 251 .
  • stator 22 when the stator 22 is fixed to the support part 3 , the stator 22 is positioned with respect to the support part 3 in the circumferential direction. can be positioned at a predetermined fixed angle.
  • Such a structure is suitable for fixing the in-wheel motor 2 to the wheel 1 with the in-wheel motor 2 oriented differently for each wheel 1 as shown in FIG.
  • a fixing structure for fixing the in-wheel motor 2 to the vehicle S includes a spacer 5 , a lid portion 6 , a plate 7 and a coupling member 8 .
  • the spacer 5 is a cylindrical part (in FIG. 6 the spacer 5 is shown in a C-shape because part of the structure is drawn in cross section) and is provided with a support part 3 on the shaft 25. It is coupled to the shaft 25 in a region other than the region where it is located. At least one or more spacers 5 are provided on the shaft 25 .
  • a first spacer 51 and a second spacer 52 are provided on both sides of the region of the shaft 25 where the support component 3 is provided.
  • the first spacer 51 is provided on the outside of the shaft 25 on the side of the support part 3 in the longitudinal direction of the shaft 25 and on the side inserted in the support part 3 in the longitudinal direction of the shaft 25 . provided between the ends.
  • a second spacer 52 is provided between the stator 22 and the support component 3 in the longitudinal direction of the shaft 25 .
  • the vehicle S thus having at least one or more spacers 5 makes it possible to adjust the position of the stator 22 with respect to the support part 3 in the longitudinal direction of the shaft 25 .
  • the in-wheel motor 2 can be shared by a plurality of types of vehicles S having different tread widths.
  • the inner diameter of at least one or more spacers 5 is smaller than the outer diameter of the second region 253 .
  • the inner diameters of the first spacer 51 and the second spacer 52 are smaller than the outer diameter of the second region 253 .
  • the inner diameter of the second spacer 52 is smaller than the outer diameter of the second region 253 , movement of the second spacer 52 toward the second region 253 in the longitudinal direction of the shaft 25 is restricted.
  • the end surface of the second spacer 52 is a ring-shaped flat surface
  • the second region 253 has a ring-shaped flat surface parallel to the flat surface of the second spacer 52. and may have a structure in which the planes are in contact with each other.
  • the flat surfaces may be in direct contact with each other, or may be in contact with each other with O-rings or gaskets interposed therebetween. Also, an annular groove in which an O-ring is arranged may be formed in the end surface of the second spacer 52 .
  • the lid portion 6 is provided on the end face of the shaft 25 inserted into the support component 3 in the longitudinal direction while the shaft 25 is inserted into the hole 31 .
  • the lid portion 6 has a plurality of holes 61 .
  • the hole 61 penetrates the lid portion 6 in the longitudinal direction of the shaft 25 while the lid portion 6 is fixed to the shaft 25 .
  • a coupling member 8, which will be described later, is inserted into the hole 61.
  • the lid portion 6 has an outer diameter larger than the inner diameter of at least one or more spacers 5 .
  • the lid portion 6 has an outer diameter larger than the inner diameters of the first spacer 51 and the second spacer 52 .
  • the lid portion 6 By providing the lid portion 6 on the shaft 25 , it is possible to prevent dust and the like from entering between the outer peripheral surface of the shaft 25 and the inner peripheral surface of the hole 31 of the support component 3 .
  • the lid portion 6 sandwiches the first spacer 51 between the end surface of the lid portion 6 and the side surface of the support component 3 . Since the first spacer 51 is arranged so as to block the space between the outer peripheral surface of the shaft 25 and the inner peripheral surface of the hole 31 of the supporting component 3 , the outer peripheral surface of the shaft 25 and the inner peripheral surface of the hole 31 of the supporting component 3 It is possible to prevent dust and the like from entering between. Further, since the outer diameter of the lid portion 6 is larger than the inner diameter of the spacer 5 , movement of the spacer 5 toward the lid portion 6 in the longitudinal direction of the shaft 25 is restricted.
  • first spacer 51 may be arranged between the support component 3 and the lid portion 6 with sealing members such as a first sealing member and a second sealing member interposed therebetween.
  • the first sealing member is arranged, for example, on one end surface of the first spacer 51
  • the second sealing member is arranged on the other end surface of the first spacer 51 .
  • the first sealing member and the second sealing member are, for example, O-rings or gaskets.
  • an annular groove in which an O-ring is arranged may be formed in the end surface of the first spacer 51 .
  • the plate 7 is a plate-like component. Plate 7 has a plurality of holes 71 .
  • the connecting member 8 is inserted into the hole 71 .
  • the connecting member 8 is a component for connecting the lid portion 6 to the shaft 25 .
  • the coupling member 8 includes, for example, a bolt inserted along a direction parallel to the axial direction of the first spacer 51 .
  • the lid portion 6 is in contact with the end face of the shaft 25 inserted into the support component 3 in the longitudinal direction while the shaft 25 is inserted into the hole 31 . In this state, the plate 7 is placed on the surface of the lid 6, and the coupling member 8 is inserted into the hole 71 of the plate 7, the hole 61 of the lid 6, and the hole 254 of the shaft 25. It is connected to the shaft 25 by tightening it into the hole 254 .
  • the vehicle S may be provided with only one of the first spacer 51 and the second spacer 52 as the spacer 5 .
  • the vehicle S may not be provided with both the first spacer 51 and the second spacer 52 because the support component 3 has a thickness equivalent to the length of the shaft 25 .
  • the shaft 25 spline-fitted with the support component 3 is formed integrally with the stator 22 .
  • a plurality of protrusions 251 formed in the circumferential direction of the shaft 25 are provided in at least a partial area in the longitudinal direction of the shaft 25 , and a plurality of projections 251 are provided on the inner peripheral surface of the hole 31 .
  • a plurality of recesses 311 into which the projections 251 are respectively inserted are formed.
  • the stator 22 can be miniaturized while securing the coupling strength between the stator 22 and the support component 3 .

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Abstract

インホイールモータ固定構造は、車両Ｓの車輪１に固定されており、車輪１と共に回転するロータ２１と、ロータ２１の内側に設けられており、車両Ｓに固定された状態で磁力を発生することにより、ロータ２１を回転させるステータ２２と、ステータ２２におけるロータ２１の回転軸上において、ステータ２２に固定されているシャフト２５と、を有するインホイールモータ２と、シャフト２５が挿入されている穴３１を有する車両Ｓの支持部品３と、を有し、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。

Description

インホイールモータ固定構造及びインホイールモータ
　本発明は、インホイールモータ固定構造及びインホイールモータに関する。
　従来、車両にはアウターロータ型のモータであるインホイールモータが設けられている。特許文献１には、ダイレクトドライブモータのステータが、数本のボルトで数本のサスペンションアームに連結されたアップライトに一体的に結合されており、ロータを支持するブラケットの内周部とステータの外周との間に軸受が設置されている構造が開示されている。
特開平３－３１０２９号公報
　車両の部品に、アウターロータ型のインホイールモータのステータがボルト又はスタッドで締結されている場合、車両の部品とステータとの締結強度を向上させるためには、ボルト又はスタッドを大きくしたり、締結ピッチを広げたりする必要があるため、ステータが大型化するという問題がある。ステータが大型化すると、ステータとロータとの間のベアリングの幅及び厚みが大きくなることで摩擦力が増加するため、ロータの回転に要するエネルギーが増加してしまうことにもつながる。
　そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、インホイールモータにおけるステータを小型化できるインホイールモータ固定構造を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様においては、車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、を有するインホイールモータと、前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、を有し、前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されている、インホイールモータ固定構造を提供する。
　また、前記複数の凸部のうち少なくとも１つの凸部の形状が他の前記凸部の形状と異なっており、前記複数の凹部のうち前記少なくとも１つの凸部が挿入されている前記凹部の形状が他の前記凹部の形状と異なっていてもよい。
　また、前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端部との間、及び前記長手方向における前記ステータと前記支持部品との間の少なくとも一方に設けられている少なくとも一つ以上の円筒状のスペーサをさらに有していてもよい。
　また、前記シャフトが前記穴に挿入された状態で前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端面に設けられており、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径よりも大きい外径を有する蓋部をさらに有していてもよい。
　また、前記スペーサとして、前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記蓋部との間に設けられている第１スペーサを有し、前記第１スペーサは、前記支持部品と前記蓋部との間にシール部材を介在させた状態で配置されていてもよい。
　また、前記シャフトは、前記凸部が設けられている第１領域と、前記第１領域と接続されており、前記第１領域の外径よりも大きい外径を有する第２領域と、を有し、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径は、前記第２領域の外径よりも小さくてもよい。また、前記第１領域の前記長手方向における長さは、前記長手方向における前記支持部品の長さよりも大きくてもよい。
　本発明の第２の態様においては、車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、を有し、前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられている、インホイールモータを提供する。
　本発明によれば、インホイールモータ固定構造において、インホイールモータにおけるステータを小型化することができるという効果を奏する。
インホイールモータが車両に設けられている状態を示す。 インホイールモータと、インホイールモータを車両に固定するための固定構造の断面模式図である。 インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第１の例を示す。 インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第２の例を示す。 インホイールモータを車両に固定するための固定構造の第３の例を示す。 インホイールモータを車両に固定するための固定構造を構成する部材が分離された状態の斜視断面図である。
［車両Ｓの概要］
　図１は、インホイールモータ２が車両Ｓに設けられている状態を示す図である。図１（ａ）は、車両Ｓの構成を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す車両Ｓの左前輪１３Ｌ及び左後輪１４Ｌを車両Ｓの車幅方向における内側から見た状態を示す図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）で示す車両Ｓの右前輪１３Ｒ及び右後輪１４Ｒを車両Ｓの車幅方向における内側から見た状態を示す図である。なお、図１（ｂ）と図１（ｃ）は、車両Ｓの高さ方向において地面Ｔに対して対称に描かれている。
　車両Ｓは、複数の車輪１、複数のインホイールモータ２、複数の支持部品３、及び複数のケーブル４を有する。車輪１は、タイヤ１１、及びホイール１２を有する。ホイール１２は、タイヤ１１の内側に設けられている円環状の部品である。
　車両Ｓは、複数の車輪１として、複数の前輪１３及び複数の後輪１４を有する。複数の前輪１３は、車両Ｓの操舵により車両Ｓの左右方向の向きを変化させる車輪である。複数の前輪１３は、車両Ｓの前後方向における前方側に設けられている車輪である。複数の後輪１４は、車両Ｓの操舵により車両Ｓの左右方向の向きを変化させない車輪である。複数の後輪１４は、車両Ｓの前後方向における後方側に設けられている車輪である。
　車両Ｓは、複数の前輪１３として、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒを有する。左前輪１３Ｌは、車両Ｓの車幅方向における左側に設けられている前輪である。右前輪１３Ｒは、車両Ｓの車幅方向における右側に設けられている前輪である。
　車両Ｓは、複数の後輪１４として、左後輪１４Ｌ及び右後輪１４Ｒを有する。左後輪１４Ｌは、車両Ｓの車幅方向における左側に設けられている後輪である。右後輪１４Ｒは、車両Ｓの車幅方向における右側に設けられている後輪である。
　インホイールモータ２は、ハイブリッド車又はＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）車の走行用モータとして用いられる。インホイールモータ２は、アウターロータ型のモータである。インホイールモータ２は、車輪１に収容されている。具体的には、インホイールモータ２は、ホイール１２に収容されている。
　インホイールモータ２は、ロータ２１、及びステータ２２を有する。ロータ２１は、車輪１に固定されている。具体的には、ロータ２１は、ホイール１２に固定されている。ロータ２１は、車輪１と共に回転する。
　ステータ２２は、ロータ２１の内側に設けられている。ステータ２２は、車両Ｓに固定された状態で磁力を発生することにより、ロータ２１を回転させる。ステータ２２は、例えばアルミニウムで形成されている。ステータ２２は、コイル２２１とコネクタ２２２とを有する。
　支持部品３は、インホイールモータ２を支持する。支持部品３は、例えば、後述するナックル３ａを含む。
　ケーブル４は、インホイールモータ２が直流モータの場合は、バッテリー（不図示）とステータ２２との間を接続する。また、ケーブル４は、インホイールモータ２が交流モータの場合は、インバータ（不図示）とステータ２２との間を接続する。ケーブル４は、バッテリー又はインバータからステータ２２のコイル２２１に電力を供給する。ケーブル４は、ステータ２２のコネクタ２２２に接続されている。
［車両Ｓ及びインホイールモータ２の構成］
　図２は、インホイールモータ２と、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の断面模式図である。
　インホイールモータ２は、第１ベアリング２３、第２ベアリング２４、及びシャフト２５を有する。第１ベアリング２３は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における外側において、ロータ２１とステータ２２との間に設けられている。第２ベアリング２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側において、ロータ２１とステータ２２との間に設けられている。第１ベアリング２３及び第２ベアリング２４によって、ロータ２１がステータ２２の外側を回転する際に、ロータ２１が振れてしまうのを防いでいる。
　シャフト２５は、ステータ２２におけるロータ２１の回転軸上において、ステータ２２に固定されている。シャフト２５は、例えばクロムモリブデン鋼で形成されている。ステータ２２がアルミニウムで形成されており、シャフト２５がクロムモリブデン鋼で形成されていることで、インホイールモータ２は、強度と軽量化を両立することができる。
　ロータ２１は、磁石２１１及び締結部２１２を有する。磁石２１１は、ステータ２２のコイル２２１に対向して設けられている。締結部２１２は、ロータ２１の車両Ｓの車幅方向における外側の面に設けられている。締結部２１２は、ロータ２１を車輪１のホイール１２に固定するための部位である。締結部２１２は、例えばスタッドである。
　ステータ２２は、コイル２２１及びコネクタ２２２を有する。コイル２２１は、磁石２１１に対向して設けられている。コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側の面に設けられている。コネクタ２２２には、ケーブル４が接続されている。
　複数のインホイールモータ２は、前輪１３に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置と、後輪１４に収容されているインホイールモータ２のステータ２２に設けられているコネクタ２２２のステータ２２の周方向における位置とが異なる状態で、複数の車輪１に収容されている。
　具体的には、図１に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの前後方向における後方に位置する。右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの前後方向における前方に位置する。左後輪１４Ｌにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの高さ方向における下方に位置する。右後輪１４Ｒにおいては、コネクタ２２２は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の車両Ｓの高さ方向における下方に位置する。なお、左前輪１３Ｌ及び左後輪１４Ｌのペアと、右前輪１３Ｒ及び右後輪１４Ｒのペアとのうちいずれかのみがこのような構成であってもよい。
　図３は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第１の例を示す図である。なお、図３に示す車輪１は、図１に示す左後輪１４Ｌに相当する。図４は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第２の例を示す図である。なお、図４に示す車輪１は、図１に示す左前輪１３Ｌに相当する。図５は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造の第３の例を示す図である。なお、図５に示す車輪１は、図１に示す右前輪１３Ｒに相当する。
　図１及び図３に示すように、左後輪１４Ｌにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の下方に位置する。コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の下面に設けられている窪みの内側に位置している。右後輪１４Ｒにおいても、左後輪１４Ｌと同様に、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の下方に位置する。コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、支持部品３の下面に設けられている窪みの内側に位置している。
　一方、図１及び図４に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方に位置する。また、図１及び図５に示すように、右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２が、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方に位置する。したがって、左前輪１３Ｌにおいては、コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、図４に示すように、支持部品３の後方に位置する。また、右前輪１３Ｒにおいては、コネクタ２２２に接続されているケーブル４は、図５に示すように、支持部品３の前方に位置する。その結果、コネクタ２２２に接続されているケーブル４が支持部品３の下方に位置しないため、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒにおいては、操舵により左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒが左右に動いたとしても、ケーブル４が支持部品３と干渉しづらくなる。
　図３～図５に示すように、コネクタ２２２には複数のケーブル４（図３～図５においては３本）が接続されている。図１、図４、及び図５に示すように、複数の前輪１３に収容されているインホイールモータ２には、複数のケーブル４が車両Ｓの高さ方向に並ぶようにコネクタ２２２が設けられている。また、図１、及び図３に示すように、複数の後輪１４に収容されているインホイールモータ２には、複数のケーブル４が車両Ｓの前後方向（すなわち水平方向）に並ぶようにコネクタ２２２が設けられている。
　車両Ｓにおいては、このように複数の前輪１３及び複数の後輪１４に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒにおいては、操舵により左前輪１３Ｌ及び右前輪１３Ｒが左右に動いたとしても、３本のケーブル４のうちの特定の１本のケーブル４に操舵により引っ張りがかからない。よって、３本のケーブル４全体で変形を分散していなし易くなるので、ケーブル４の耐久性が向上する。一方、後輪１４においては、複数のケーブル４が支持部品３の下方において車両Ｓの前後方向に並んでいるので、支持部品３の上方に、各種の部材を搭載するための空間を確保することができる。
　図４及び図５に示すように、支持部品３は、ナックル３ａ、サスペンションアッパーアーム３ｂ、サスペンションロアーアーム３ｃ、及びショックアブソーバー３ｄを有する。ナックル３ａは、車輪１を支持する部品である。ナックル３ａは、車両Ｓの高さ方向において延在している。ナックル３ａには、後述する穴３１が形成されている。
　サスペンションアッパーアーム３ｂは、サスペンションを構成する上方のアームである。サスペンションアッパーアーム３ｂの一端は、ナックル３ａの上端に接続されている。サスペンションアッパーアーム３ｂは、ナックル３ａの上端と車体（不図示）との間で延在している。
　サスペンションロアーアーム３ｃは、サスペンションを構成する下方のアームである。サスペンションロアーアーム３ｃは、サスペンションアッパーアーム３ｂの下方に設けられている。サスペンションロアーアーム３ｃの一端は、ナックル３ａの下端に接続されている。サスペンションロアーアーム３ｃは、ナックル３ａの下端と車体（不図示）との間で延在している。
　ショックアブソーバー３ｄは、車両Ｓの振動を吸収する部品である。ショックアブソーバー３ｄは、車両Ｓの高さ方向において延在している。ショックアブソーバー３ｄは、サスペンションアッパーアーム３ｂとサスペンションロアーアーム３ｃとの間に設けられている。ショックアブソーバー３ｄの下端は、サスペンションロアーアーム３ｃに接続されている。ショックアブソーバー３ｄは、サスペンションロアーアーム３ｃと車体（不図示）との間において延伸している。
　図４に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、ケーブル４がサスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間を通らずに、車両Ｓの後方に向けて延びている。そして、左前輪１３Ｌが正面を向いている状態で、ケーブル４は、サスペンションアッパーアーム３ｂ及びショックアブソーバー３ｄよりも後方の空間において後方に向かって曲げられた状態になっている。したがって、左前輪１３Ｌが左右のいずれの向きに変化したとしても、ケーブル４に過度なストレスがかからない。
　図５に示すように、右前輪１３Ｒにおいては、ケーブル４がサスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間を通って、車両Ｓの後方に向けて延びている。そして、右前輪１３Ｒが正面を向いている状態で、ケーブル４は、サスペンションアッパーアーム３ｂとショックアブソーバー３ｄとの間の空間において曲げられた状態になっている。したがって、右前輪１３Ｒが左右のいずれの向きに変化したとしても、ケーブル４に過度なストレスがかからない。
［冷却水の流路］
　ステータ２２のコイル２２１は高温になるため冷却することが望ましい。ステータ２２は、一例として、熱搬送媒体（例えば冷却水）を流すための通路を有する。ステータ２２は、通路の入口である流入部２２３、及び通路の出口である流出部２２４を有する。ステータ２２の周方向における流入部２２３と流出部２２４との間のうち、流入部２２３と流出部２２４との距離が短い方の間は壁面で隔てられている。流入部２２３から流入した熱搬送媒体は、ステータ２２の周方向における流入部２２３と流出部２２４との距離が長い方の間（ステータ２２の外周のほとんど）を通路として流れることでコイル２２１と熱交換した後に、流出部２２４から流出する。流入部２２３は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面に設けられている。
　図１に示すように、流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面にステータ２２の周方向において流入部２２３の近傍に設けられている。複数のインホイールモータ２は、車両Ｓの高さ方向において流入部２２３及び流出部２２４の位置がステータ２２の中心よりも上方に位置するように設けられている。車両Ｓにおいては、このように流入部２２３及び流出部２２４が配置されるように複数の車輪１に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、コイル２２１と熱交換することで加熱され、軽くなった熱搬送媒体が上方に向かって移動することを利用して圧力損失を補うことができるため、熱搬送媒体を流すポンプの圧力を小さくすることができる。
　また、複数のインホイールモータ２は、車両Ｓの高さ方向において流出部２２４の位置が流入部２２３の位置よりも上方に位置するように複数の車輪１に収容されている。車両Ｓにおいては、このように流入部２２３及び流出部２２４が配置されるように複数の車輪１に複数のインホイールモータ２が収容されていることで、熱搬送媒体が上方に向かって移動することを利用してさらに圧力損失を補うことができるため、熱搬送媒体を流すポンプの圧力をさらに小さくすることができる。
　具体的には、図１に示すように、左前輪１３Ｌにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方かつ上方に位置する。右前輪１３Ｒにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方かつ上方に位置する。左後輪１４Ｌにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の後方かつ上方に位置する。右後輪１４Ｒにおいては、流入部２２３及び流出部２２４は、ステータ２２の車両Ｓの車幅方向における内側面上の前方かつ上方に位置する。
　このように、複数の前輪１３に収容されている複数のインホイールモータ２は、複数の前輪１３の内側からインホイールモータ２を見た状態（図１参照）におけるコネクタ２２２と、流入部２２３と、流出部２２４との位置関係が、複数の前輪１３において同一になるように設けられている。車両Ｓにおいては、このように複数の前輪１３に同一の形状のインホイールモータ２を用いることができる。このような構成によれば、例えば右前輪と左前輪とで異なる形状のモータ（例えば互いに対称形状であるモータ）を設ける必要があったという従来の課題を解決し、部品の共通化を図ることができる。
　同様に、複数の後輪１４に収容されている複数のインホイールモータ２は、複数の後輪１４の内側からインホイールモータ２を見た状態におけるコネクタ２２２と、流入部２２３と、流出部２２４との位置関係が、複数の後輪１４において同一になるように設けられている。車両Ｓにおいては、このように複数の後輪１４に同一の形状のインホイールモータ２を用いることができる。
　また、図４及び図５に示すように、車両Ｓは、第１管９１及び第２管９２を有する。第１管９１は、流入部２２３に接続される管である。第２管９２は、流出部２２４に接続される管である。図４に示すように、第１管９１及び第２管９２は、ナックル３ａとショックアブソーバー３ｄとの間の空間を通過するように配置され、第１管９１及び第２管９２が当該空間を通過し当該空間から延び出した領域において、当該空間を通過した第１管９１及び第２管９２の延在方向と平行な方向に沿って複数のケーブル４が延在している。このような構成によれば、収納効率良く第１管９１、第２管９２、及びケーブル４を配置することができる。
　また、図５に示すように、複数のケーブル４が、ナックル３ａとショックアブソーバー３ｄとの間の空間を通過するように配置され、複数のケーブル４が当該空間を通過し当該空間から延び出した領域において、当該空間を通過した複数のケーブル４の延在方向と平行な方向に沿って第１管９１及び第２管９２が延在している。このような構成によれば、収納効率良く第１管９１、第２管９２、及びケーブル４を配置することができる。なお、第１管９１、第２管９２、及び複数のケーブル４は、例えば、鉛直面内で延在していてもよい。第１管９１、第２管９２、及び複数のケーブル４は、このような平行な区間を少なくとも部分的に有していればよい。
　なお、流入部２２３及び流出部２２４は、通路の両端に設けられた複数の開口部であり、複数の開口部のどちらを流入部２２３としても流出部２２４としてもよい。図１に示すように、全ての車輪１において、コネクタ２２２と複数の開口部との位置関係が同一である。したがって、車両Ｓにおいては、全ての車輪１に同一の形状のインホイールモータ２を収容することができるので、車両Ｓの生産効率が向上する。
［インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造］
　図６は、インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造を構成する部材が分離された状態の斜視断面図である。
　シャフト２５は、支持部品３とスプライン嵌合している。シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域には、複数の凸部２５１が設けられている。複数の凸部２５１は、シャフト２５の周方向に形成されている。凸部２５１は、シャフト２５の長手方向において延在している。
　シャフト２５は、図２及び図６に示すように、第１領域２５２、第２領域２５３、及び複数の穴２５４を有する。第１領域２５２は、複数の凸部２５１を有する領域である。第２領域２５３は、第１領域２５２と接続されている。第２領域２５３は、第１領域２５２のシャフト２５の長手方向におけるステータ２２側の端部と接続されている。第２領域２５３は、第１領域２５２の外径よりも大きい外径を有する領域である。穴２５４は、シャフト２５が後述する穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に設けられている。穴２５４は、後述する結合部材８が挿入されている。
　支持部品３は、穴３１を有する。穴３１には、シャフト２５が挿入されている。穴３１の内周面には、複数の凹部３１１が形成されている。複数の凹部３１１には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている。凹部３１１は、シャフト２５の長手方向において延在している。
　インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造においては、前述したように、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。このようにスプライン軸であるシャフト２５が支持部品３の穴３１に嵌り合う構成によれば、ステータ２２に、支持部品３と結合するための複数のスタッドが設けられている構造に比べて、ステータ２２と支持部品３との結合強度を維持しつつ、ステータ２２の直径を小さくすることができる。
　第１領域２５２のシャフト２５の長手方向における長さは、シャフト２５の長手方向における支持部品３の長さよりも大きい。第１領域２５２のシャフト２５の長手方向における長さがシャフト２５の長手方向における支持部品３の長さよりも大きいことで、シャフト２５の複数の凸部２５１が支持部品３の穴３１の複数の凹部３１１に挿入された状態における支持部品３の位置を、車種によって異なる位置にすることができる。したがって、それぞれトレッド幅が異なり、サスペンションの型式が異なる複数の種類の車両Ｓにおいて、同一の形状のインホイールモータ２を使用することができるので、生産効率及びコストダウンを実現することができる。
　一例として、複数の凸部２５１のうち少なくとも１つの凸部２５１の形状が他の凸部２５１の形状と異なっており、複数の凹部３１１のうち少なくとも１つの凸部２５１が挿入されている凹部３１１の形状が他の凹部３１１の形状と異なっている。例えば、所定の凸部２５１が相対的に大きく形成され、その凸部２５１に対応して、相対的に大きく形成された所定の凹部３１１が設けられていてもよい。シャフト２５及び支持部品３の穴３１にこのように凸部２５１及び凹部３１１が形成されていることで、支持部品３にステータ２２を固定する際に、支持部品３に対してステータ２２の周方向における位置を所定の固定角度で位置決めをすることができる。このような構造は、図１に示したように、車輪１ごとにインホイールモータ２を異なる向きにした状態でインホイールモータ２を車輪１に固定する際に好適である。
　インホイールモータ２を車両Ｓに固定するための固定構造においては、スペーサ５、蓋部６、プレート７、及び結合部材８が設けられている。スペーサ５は、円筒状の部品であり（図６では構造の一部が断面として描かれているため、スペーサ５がＣ字形状で示されている）、シャフト２５における支持部品３が設けられている領域以外の領域においてシャフト２５に結合している。シャフト２５には、少なくとも一つ以上のスペーサ５が設けられている。本実施形態では、スペーサ５として、第１スペーサ５１、及び第２スペーサ５２がシャフト２５における支持部品３が設けられている領域の両側に設けられている。
　第１スペーサ５１は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態で、シャフト２５の外側において、シャフト２５の長手方向における支持部品３とシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端部との間に設けられている。第２スペーサ５２は、シャフト２５の長手方向におけるステータ２２と支持部品３との間に設けられている。車両Ｓがこのように少なくとも一つ以上のスペーサ５を有することで、シャフト２５の長手方向において、支持部品３に対してステータ２２の位置を調節することができる。その結果、トレッド幅が異なる複数の種類の車両Ｓにおいてインホイールモータ２を共用することができる。
　少なくとも一つ以上のスペーサ５の内径は、第２領域２５３の外径よりも小さい。本実施形態においては、第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２の内径は、第２領域２５３の外径よりも小さい。特に、第２スペーサ５２の内径が、第２領域２５３の外径よりも小さいことで、第２スペーサ５２のシャフト２５の長手方向における第２領域２５３側への移動が規制される。一例として、インホイールモータ２は、第２スペーサ５２の端面がリング状の平面であり、第２領域２５３がこの第２スペーサ５２の平面と平行なリング状の平面を有しており、組立て状態で、平面どうしが互いに接するような構造を有していてもよい。平面どうしは互いに直接接していてもよいし、Ｏリング又はガスケットを介在させた状態で接していてもよい。また、第２スペーサ５２の端面に、Ｏリングが配置される円環状の溝が形成されていてもよい。
　蓋部６は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に設けられている。蓋部６は、複数の穴６１を有する。穴６１は、蓋部６がシャフト２５に固定された状態でシャフト２５の長手方向において蓋部６を貫通している。穴６１は、後述する結合部材８が挿入されている。蓋部６は、少なくとも一つ以上のスペーサ５の内径よりも大きい外径を有する。本実施形態においては、蓋部６は、第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２の内径よりも大きい外径を有する。
　シャフト２５に蓋部６が設けられていることで、シャフト２５の外周面と支持部品３の穴３１の内周面との間に防塵等が侵入するのを防ぐことができる。具体的には、本実施形態では、蓋部６は、蓋部６の端面と支持部品３の側面との間で第１スペーサ５１を挟み込む。第１スペーサ５１は、シャフト２５の外周面と支持部品３の穴３１の内周面との間を塞ぐように配置されるので、シャフト２５の外周面と支持部品３の穴３１の内周面との間に防塵等が侵入するのが防止される。また、蓋部６の外径がスペーサ５の内径よりも大きいことで、スペーサ５のシャフト２５の長手方向における蓋部６側への移動が規制される。
　また、第１スペーサ５１は、支持部品３と蓋部６との間に、第１シール部材及び第２シール部材のようなシール部材を介在させた状態で配置されていてもよい。第１シール部材は、例えば、第１スペーサ５１の一方の端面に配置され、第２シール部材は、第１スペーサ５１の他方の端面に配置される。第１シール部材及び第２シール部材は、例えばＯリング又はガスケットである。また、第１スペーサ５１の端面に、Ｏリングが配置される円環状の溝が形成されていてもよい。第１スペーサ５１がこのように第１シール部材及び第２シール部材を介在させた状態で配置されていることで、支持部品３と蓋部６との間に隙間を生じさせづらくすることができる。
　プレート７は、板状の部品である。プレート７は、複数の穴７１を有する。穴７１は、結合部材８が挿入されている。結合部材８は、蓋部６をシャフト２５に結合するための部品である。結合部材８は、例えば第１スペーサ５１の軸方向と平行な方向に沿って挿入されるボルトを含む。蓋部６は、シャフト２５が穴３１に挿入された状態でシャフト２５の長手方向における支持部品３に挿入されている側の端面に接している。そして、蓋部６は、この状態で、蓋部６の表面にプレート７を載置して、結合部材８をプレート７の穴７１、蓋部６の穴６１、及びシャフト２５の穴２５４に挿入して穴２５４に締め付けることで、シャフト２５に結合されている。
［変形例］
　上記実施形態においては、スペーサ５として第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が設けられている例を示したが、これに限定されない。車両Ｓには、例えば、スペーサ５として、第１スペーサ５１又は第２スペーサ５２の一方のみが設けられていてもよい。または、支持部品３がシャフト２５の長さと同等の厚みを有することで、車両Ｓに第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２が共に設けられていなくてもよい。
［本実施形態に係るインホイールモータ２による効果］
　本実施形態に係るインホイールモータ２においては、支持部品３とスプライン嵌合するシャフト２５がステータ２２と一体に形成されている。具体的には、シャフト２５の長手方向における少なくとも一部の領域に、シャフト２５の周方向に形成されている複数の凸部２５１が設けられており、穴３１の内周面には、複数の凸部２５１がそれぞれ挿入されている複数の凹部３１１が形成されている。
　インホイールモータ２がこのような構造によって支持部品３に固定されることで、ステータ２２と支持部品３との結合強度を確保しつつ、ステータ２２を小型化することができる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
Ｓ・・・車両
１・・・車輪
１１・・・タイヤ
１２・・・ホイール
１３・・・前輪
１３Ｌ・・・左前輪
１３Ｒ・・・右前輪
１４・・・後輪
１４Ｌ・・・左後輪
１４Ｒ・・・右後輪
２・・・インホイールモータ
２１・・・ロータ
２１１・・・磁石
２１２・・・締結部
２２・・・ステータ
２２１・・・コイル
２２２・・・コネクタ
２２３・・・流入部
２２４・・・流出部
２３・・・第１ベアリング
２４・・・第２ベアリング
２５・・・シャフト
２５１・・・凸部
２５２・・・第１領域
２５３・・・第２領域
２５４・・・穴
３・・・支持部品
３１・・・穴
３１１・・・凹部
３ａ・・・ナックル
３ｂ・・・サスペンションアッパーアーム
３ｃ・・・サスペンションロアーアーム
３ｄ・・・ショックアブソーバー
４・・・ケーブル
５・・・スペーサ
５１・・・第１スペーサ
５２・・・第２スペーサ
６・・・蓋部
６１・・・穴
７・・・プレート
７１・・・穴
８・・・結合部材
９１・・・第１管
９２・・・第２管
Ｔ・・・地面

Claims (8)

  1. 　車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
    　前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
    　前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
    　を有するインホイールモータと、
    　前記シャフトが挿入されている穴を有する前記車両の支持部品と、
    　を有し、
    　前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられており、
    　前記穴の内周面には、前記複数の凸部がそれぞれ挿入されている複数の凹部が形成されている、
    　インホイールモータ固定構造。
  2. 　前記複数の凸部のうち少なくとも１つの凸部の形状が他の前記凸部の形状と異なっており、
    　前記複数の凹部のうち前記少なくとも１つの凸部が挿入されている前記凹部の形状が他の前記凹部の形状と異なっている、
    　請求項１に記載のインホイールモータ固定構造。
  3. 　前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端部との間、及び前記長手方向における前記ステータと前記支持部品との間の少なくとも一方に設けられている少なくとも一つ以上の円筒状のスペーサをさらに有する、
    　請求項１又は２に記載のインホイールモータ固定構造。
  4. 　前記シャフトが前記穴に挿入された状態で前記シャフトの前記長手方向における前記支持部品に挿入されている側の端面に設けられており、前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径よりも大きい外径を有する蓋部をさらに有する、
    　請求項３に記載のインホイールモータ固定構造。
  5. 　前記スペーサとして、
    　前記シャフトが前記穴に挿入された状態で、前記シャフトの外側において、前記長手方向における前記支持部品と前記蓋部との間に設けられている第１スペーサを有し、
    　前記第１スペーサは、前記支持部品と前記蓋部との間にシール部材を介在させた状態で配置されている、
    　請求項４に記載のインホイールモータ固定構造。
  6. 　前記シャフトは、
    　前記凸部が設けられている第１領域と、
    　前記第１領域と接続されており、前記第１領域の外径よりも大きい外径を有する第２領域と、
    　を有し、
    　前記少なくとも一つ以上の前記スペーサの内径は、前記第２領域の外径よりも小さい、
    　請求項３に記載のインホイールモータ固定構造。
  7. 　前記第１領域の前記長手方向における長さは、前記長手方向における前記支持部品の長さよりも大きい、
    　請求項６に記載のインホイールモータ固定構造。
  8. 　車両の車輪に固定されており、前記車輪と共に回転するロータと、
    　前記ロータの内側に設けられており、前記車両に固定された状態で磁力を発生することにより、前記ロータを回転させるステータと、
    　前記ステータにおける前記ロータの回転軸上において、前記ステータに固定されているシャフトと、
    　を有し、
    　前記シャフトの長手方向における少なくとも一部の領域に、前記シャフトの周方向に形成されている複数の凸部が設けられている、
    　インホイールモータ。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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